Numere reale, logică matematică și inducție
Modulul, partea întreagă și partea fracționară, intervale, propoziții și cuantificatori, reducerea la absurd și inducția matematică, cu calculele care apar la itemul I.1.
- 22 min
- La BAC: I.1 · I.3
- Verificat pe bareme

ții minte doar fișa asta și ești acoperit
Fișa de aur
- 01
|x| ≤ a (a > 0) înseamnă −a ≤ x ≤ a; |x| ≥ a înseamnă x ≤ −a sau x ≥ a.
- 02
[x] e întregul din stânga lui x (sau x însuși): [x] ≤ x < [x] + 1. {x} = x − [x] e mereu în [0, 1).
Truc: [−2,5] = −3, nu −2: mergi spre stânga pe axă.
- 03
Negația lui „oricare” este „există ... care nu”. Negația lui „p și q” este „non p sau non q”.
- 04
Inducția are două etape: verificarea pentru primul n și p(k) ⇒ p(k + 1). Fără concluzia scrisă la final, demonstrația e incompletă.
- 05
La I.1, numerele cu radicali se simplifică prin conjugat: (a − √b)(a + √b) = a² − b.
Pe scurt
Culorile din lecție:termencifră, datăidee-cheie
- Mulțimile de numere: ; un număr real care nu e rațional este irațional (, ).
- Modulul: pentru , pentru . Inegalitățile cu modul se transformă în duble inegalități.
- Partea întreagă și partea fracționară , cu și .
- Logica: propoziție, predicat, cuantificatorii și , conectorii non, și, sau, implicație, echivalență, legați de operațiile cu mulțimi.
- Reducere la absurd și inducție matematică: cele două metode de demonstrație cerute de programă.
- La BAC, partea aceasta apare mai ales ca calcul la itemul I.1 și ca justificare în redactare.
Mulțimea numerelor reale, modulul, intervalele
Ordinea pe se păstrează la adunare și la înmulțirea cu un număr pozitiv; se inversează la înmulțirea cu un număr negativ ().
Modulul are proprietățile:
Pentru :
Intervalele sunt submulțimi ale lui : , , , etc. Cu ele se fac reuniuni, intersecții și diferențe, ca la orice mulțimi; reprezentarea pe axă evită greșelile.
Aproximarea unui număr real: , deci 1,41 este aproximarea prin lipsă și 1,42 aproximarea prin adaos, la o sutime.
Simplificarea numerelor cu radicali folosește formulele de calcul prescurtat și conjugatul: , . De exemplu . Dacă se cere să arăți că un număr este natural, calculezi până la o valoare concretă și scrii explicit concluzia („care este număr natural”).
Ce mulțime descrie |2x − 3| ≤ 5?
Partea întreagă și partea fracționară
este cel mai mare număr întreg mai mic sau egal cu x. Exemple: , , , .
Proprietăți utile:
- și, echivalent, ;
- pentru orice ;
- , iar .
O ecuație , cu întreg, se rezolvă prin dubla inegalitate .
Graficul părții întregi
Elemente de logică matematică
Un predicat devine propoziție când îi dai valoare lui sau când îl legi cu un cuantificator: („oricare ar fi”), („există”).
| Operație logică | Simbol | Operație cu mulțimi |
|---|---|---|
| negația | non p | complementara |
| conjuncția | p ∧ q | intersecția |
| disjuncția | p ∨ q | reuniunea |
| implicația | p ⇒ q | incluziunea |
| echivalența | p ⇔ q | egalitatea |
Regulile de negare (legile lui De Morgan): non(p și q) = non p sau non q; non(p sau q) = non p și non q; non(, ) = , non .
Reducerea la absurd. Pentru a arăta că este irațional, presupui contrariul: , fracție ireductibilă. Atunci , deci este par, , de unde și este par: contradicție cu ireductibilitatea. Deci .
Inducția matematică
- VerificareaArăți că este adevărată (de obicei sau ).
- IpotezaPresupui adevărată, pentru un oarecare.
- Pasul de inducțieDemonstrezi folosind .
- ConcluziaScrii: „din principiul inducției matematice, este adevărată pentru orice ”.
Demonstrăm că , pentru orice .
Verificare: pentru , membrul stâng este 1, membrul drept este , deci este adevărată.
Presupunem . Atunci , deci este adevărată.
Conform principiului inducției matematice, egalitatea are loc pentru orice .
Care sunt cele două etape ale inducției?
Exemple rezolvate
Enunț: Calculați media aritmetică a numerelor reale și .
(Răspunsul din barem: 2021.)
Rezolvați în ecuația .
Determinați numerele întregi pentru care .
Numerele întregi din interval: (șase numere).
Cât este [−2,5] și cât este {−2,5}?
Ce se cere la BAC
- I.1, calcul cu numere reale: o medie, o sumă cu radicali conjugați, un număr care trebuie arătat natural. Exemplu: BAC 2021 august, varianta 4, I.1 (media aritmetică a numerelor , răspuns: 2021).
- Inducția apare rar ca cerință separată, dar se folosește în Subiectele II și III pentru proprietăți „pentru orice n”.
- Modulul și partea întreagă apar în condiții de existență sau în inecuații; regula trebuie aplicată sigur.
- În 2024–2026: în cele 11 lucrări M_mate-info verificate, I.1 a fost o progresie, un număr complex sau un calcul cu logaritmi; modulul și partea întreagă nu au apărut ca item separat, dar raționamentele de aici rămân în spatele tuturor justificărilor.
Greșeli care costă puncte
- Inegalitatea neinversată la înmulțirea cu un număr negativ.
- scris fără modul: corect este .
- Partea întreagă a unui număr negativ calculată „prin tăiere”: , nu .
- Inducție fără pasul de verificare sau fără concluzie.
- La „arătați că numărul este natural”: lipsa propoziției finale de concluzie.
Termeni-cheie
- Modulul unui număr real
- |x| = x dacă x ≥ 0 și |x| = −x dacă x < 0; distanța de la x la 0 pe axă, mereu ≥ 0.
- Partea întreagă
- [x] = cel mai mare număr întreg mai mic sau egal cu x; are loc [x] ≤ x < [x] + 1.
- Partea fracționară
- {x} = x − [x]; are loc 0 ≤ {x} < 1.
- Aproximare prin lipsă / prin adaos
- Un număr rațional mai mic, respectiv mai mare decât x, la o precizie dată (de exemplu 1,41 și 1,42 pentru √2, la o sutime).
- Propoziție
- Enunț despre care se poate spune cu certitudine că este adevărat sau fals.
- Predicat
- Enunț care depinde de una sau mai multe variabile și devine propoziție când variabilele primesc valori.
- Cuantificatori
- ∀ (oricare ar fi) și ∃ (există). Negația lui „∀x, p(x)” este „∃x, non p(x)”, și invers.
- Reducere la absurd
- Presupui că concluzia este falsă și ajungi la o contradicție cu ipoteza sau cu un adevăr cunoscut.
- Inducția matematică
- Dacă p(n₀) este adevărată și p(k) ⇒ p(k + 1) pentru orice k ≥ n₀, atunci p(n) este adevărată pentru orice n ≥ n₀.
- Media aritmetică
- Pentru a și b: (a + b)/2.